JPH1148342A - Manufacture of micromachine - Google Patents

Manufacture of micromachine

Info

Publication number
JPH1148342A
JPH1148342A JP9210335A JP21033597A JPH1148342A JP H1148342 A JPH1148342 A JP H1148342A JP 9210335 A JP9210335 A JP 9210335A JP 21033597 A JP21033597 A JP 21033597A JP H1148342 A JPH1148342 A JP H1148342A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
manufacturing
microparts
micromachine
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9210335A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Hirata
徹 平田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP9210335A priority Critical patent/JPH1148342A/en
Publication of JPH1148342A publication Critical patent/JPH1148342A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C3/00Assembling of devices or systems from individually processed components
    • B81C3/002Aligning microparts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/03Microengines and actuators
    • B81B2201/035Microgears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2203/00Forming microstructural systems
    • B81C2203/05Aligning components to be assembled
    • B81C2203/051Active alignment, e.g. using internal or external actuators, magnets, sensors, marks or marks detectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a micromachine without requiring a lone-time for assembling even the micromachine having three- dimensional structure. SOLUTION: The micromachine is disassembled to micro-miniaturized components 10, 20, 30, 50 of first to N-th layers manufactured by photolithographic technology with respect to its height direction, and the disassembled components are formed on first to N-th boards. The board having the component of the first layer and the board having the component of the second layer are opposed to one another to butt connect the component of the first layer to the component of the second layer. And, the butt connection is repeated until the component of the N-th layer is butted to that of the (N-1)-th layer. For the components of the second and following layers, the component is formed on the board via a first film removable by solvent, and separation from the board after the butting is executed by solvent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はIC製造プロセスの
基礎技術であるフォトリソグラフィ技術を応用して微細
で三次元的な構造を有するマイクロマシンの製造方法に
関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a micromachine having a fine and three-dimensional structure by applying a photolithography technique which is a basic technique of an IC manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロマシンを製造する方法の一例と
して、マイクロマシンをその高さ方向に関して複数のパ
ーツに分割して形成し、形成したパーツをピンを用いて
マニュアルでアセンブリングする方法がある。
2. Description of the Related Art As an example of a method for manufacturing a micromachine, there is a method in which a micromachine is divided into a plurality of parts in a height direction thereof, and the formed parts are manually assembled using pins.

【0003】図17は複数のフィンから成るマイクロ熱
交換器を製造する場合のアセンブリング工程を示してい
る。基板100上に4本の位置決め用のピン101が立
設されている。複数のフィン102はあらかじめフォト
リソグラフィ技術により別々に作られる。その際、各フ
ィン102には、4本のピン101に対応するように、
位置決め用の4つの貫通孔102aが設けられる。アセ
ンブリングは、顕微鏡で見ながらフィン102をピンセ
ットのような治具でつまんで貫通孔102aにピン10
1を通すことで積み重ねを行う。
FIG. 17 shows an assembling process when a micro heat exchanger including a plurality of fins is manufactured. Four positioning pins 101 are erected on the substrate 100. The plurality of fins 102 are separately formed in advance by a photolithography technique. At that time, each fin 102 corresponds to the four pins 101,
Four through holes 102a for positioning are provided. The assembling is performed by grasping the fin 102 with a jig such as tweezers while observing with a microscope and inserting the pin 10
Stack by passing through one.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このようにマニュアル
でアセンブリングする方法では、複雑な構造のマイクロ
マシンを製造するのに適しているが、アセンブリングに
多大の時間を要するという問題点がある。
The method of assembling manually as described above is suitable for manufacturing a micromachine having a complicated structure, but has a problem that it takes a lot of time for assembling.

【0005】そこで、本発明の課題は、三次元的な構造
を有するマイクロマシンであってもアセンブリングに長
時間を必要としないマイクロマシンの製造方法を提供す
ることにある。
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a micromachine having a three-dimensional structure, which does not require a long time for assembly.

【0006】本発明の他の課題は、量産に適したマイク
ロマシンの製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a micromachine suitable for mass production.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、マイクロマシ
ンをその高さ方向に関してフォトリソグラフィ技術によ
り製造可能な第1層〜第N層のマイクロパーツに分解
し、分解されたそれぞれのマイクロパーツをフォトリソ
グラフィ技術により第1〜第Nの基板上に形成し、前記
第1層のマイクロパーツを持つ基板と、第2層のマイク
ロパーツを持つ基板とを互いに対向させて前記第1層の
マイクロパーツと前記第2層のマイクロパーツを突き合
わせ接合し、この突き合わせ接合を前記第N層のマイク
ロパーツが第(N−1)層のマイクロパーツに突き合わ
されるまで繰り返すことによりマイクロマシンを製造す
る方法であり、第2層以降のマイクロパーツについては
溶剤により除去可能な第1の膜を介して基板上に形成す
ることにより、突き合わせ後の前記基板からの分離を前
記溶剤による前記第1の膜の除去工程を実行して行うよ
うにしたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a micromachine is decomposed into first to Nth layer microparts which can be manufactured by photolithography in the height direction, and each of the decomposed microparts is subjected to photolithography. Formed on the first to Nth substrates by a lithography technique, the substrate having the first-layer microparts and the substrate having the second-layer microparts are opposed to each other to form the first-layer microparts. A method of manufacturing a micromachine by butt-joining the microparts of the second layer and repeating this butt-joining until the microparts of the Nth layer are butted against the microparts of the (N-1) th layer; The micro parts of the second and subsequent layers are formed on the substrate via the first film which can be removed by a solvent, so Wherein the separation from the substrate after Align was performed by running the removal step of the first film by the solvent.

【0008】なお、前記第1層のマイクロパーツについ
ては、前記溶剤とは異なる溶剤により除去可能な第2の
膜を介して前記第1の基板上に形成することにより、前
記第1層から前記第N層のすべてのマイクロパーツの組
合わせ後に前記異なる溶剤により前記第1の基板からの
分離を行うことが好ましい。
[0008] The microparts of the first layer are formed on the first substrate via a second film that can be removed by a solvent different from the solvent, so that the microparts of the first layer are removed from the first layer. After the combination of all the micro parts of the N-th layer, it is preferable to perform the separation from the first substrate with the different solvent.

【0009】また、互いに突き合わされる層のマイクロ
パーツにおける対向箇所にはそれぞれ、前記フォトリソ
グラフィ技術による形成工程においてアセンブルピンの
挿通可能な穴を少なくとも1つ設け、前記アセンブルピ
ンを、互いに突き合わされるマイクロパーツの一方の前
記穴に装着しておくことにより、該アセンブルピンによ
って突き合わされた2つの層のマイクロパーツの接合を
行うことができる。
[0009] At least one hole through which the assembling pin can be inserted in the formation step by the photolithography technique is provided at each of the opposing portions of the microparts of the layer that is abutted against each other. By attaching the micro-part to one of the holes of the micro-part, the two-layer micro-part joined by the assembling pin can be joined.

【0010】特に、前記アセンブルピンをあらかじめ別
の基板に前記溶剤により除去可能な膜を介して立設して
おき、該別の基板を前記穴を持つ前記マイクロパーツに
付き合わせることにより、前記マイクロパーツにおける
前記穴への前記アセンブルピンの装着を行い、該装着後
に前記溶剤により前記アセンブルピンを前記別の基板か
ら分離することが好ましい。
In particular, the assembling pins are erected on another substrate in advance via a film which can be removed by the solvent, and the another substrate is brought into contact with the micropart having the hole, so that the micro pins are formed. It is preferable that the assembling pins are mounted in the holes of the part, and the assembling pins are separated from the another substrate by the solvent after the mounting.

【0011】互いに突き合わされる2つの層のマイクロ
パーツの接合を、ろう接、あるいは陽極接合に行うよう
にしても良い。
The joining of the two layers of microparts which are brought into contact with each other may be performed by brazing or anodic bonding.

【0012】また、互いに突き合わされる2枚の基板の
互いに対向する箇所に貫通孔を設けておき、付き合わせ
に際して、これらの貫通孔にクランプピンを挿通するこ
とにより位置決めを行うと共に、該クランプピンを介し
て突き合わされた2枚の基板上のマイクロパーツ間に締
め力を与えるようにすることが好ましい。
Further, through holes are provided at opposing portions of the two substrates abutting each other, and at the time of assembling, positioning is performed by inserting clamp pins into these through holes, and the clamp pins are provided. It is preferable to apply a tightening force between the microparts on the two substrates brought into contact with each other via the substrate.

【0013】本発明によれば更に、前記第1層〜第N層
のマイクロパーツをそれぞれ、複数個ずつ前記第1〜第
Nの基板に形成することにより、前記複数個に等しい数
のマイクロマシンを同時に製造可能とすることができ
る。
According to the present invention, a plurality of micro parts of the first layer to the N-th layer are formed on the first to N-th substrates, respectively, so that the same number of micro machines are formed. It can be manufactured at the same time.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の
形態を図面を参照して説明する。ここでは、ギアとケー
シングとから成るマイクロマシンを製造する場合につい
て説明する。図1(a)、(b)を参照して、第1の基
板A上に、溶剤により除去可能な膜9を介して第1層の
マイクロパーツとしての底部ケーシング10が形成され
ている。底部ケーシング10は、有底筒状体の中心に歯
車の軸受け用の孔11を有し、筒状部分にはアセンブル
ピン嵌入用の穴12を4個有する。穴12の直径は、ア
センブルピンがややきつめに嵌入されるようにする。こ
のような底部ケーシング10の製造過程については後述
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, a case of manufacturing a micro machine including a gear and a casing will be described. Referring to FIGS. 1A and 1B, a bottom casing 10 as a first-layer micropart is formed on a first substrate A via a film 9 that can be removed by a solvent. The bottom casing 10 has a gear bearing hole 11 at the center of the bottomed tubular body, and four tubular holes 12 for assembling pin fitting in the tubular portion. The diameter of the hole 12 is such that the assembling pin fits slightly tight. The manufacturing process of such a bottom casing 10 will be described later.

【0015】次に、図2に示すように、アセンブルピン
嵌入用の穴12に対応する箇所にアセンブルピン13を
4本立設した別の基板Bを用意する。この製造過程につ
いても後述するが、アセンブルピン13は、図1で述べ
た溶剤とは異なる溶剤により除去可能な膜14を介して
基板B上に立設される。図2において、図1(a)の第
1の基板Aに対して、基板Bを下向きにしてアセンブル
ピン13が底部ケーシング10の穴12に嵌入し得るよ
うに位置決めし、基板Bを徐々に下げてアセンブルピン
13を穴13に嵌入させる。次に、溶剤を使用して、基
板Bとアセンブルピン13との間に介在している膜14
を除去することにより、アセンブルピン13を基板Bか
ら分離する。このように、膜9と膜14を除去するため
の溶剤が異なるのはアセンブルピン13のみを基板Bか
ら分離するためである。
Next, as shown in FIG. 2, another substrate B having four assembling pins 13 erected at a location corresponding to the assembling pin fitting hole 12 is prepared. Although this manufacturing process will be described later, the assembling pins 13 are erected on the substrate B via a film 14 that can be removed with a solvent different from the solvent described in FIG. In FIG. 2, with respect to the first board A of FIG. 1A, the board B is positioned downward so that the assembling pins 13 can be fitted into the holes 12 of the bottom casing 10, and the board B is gradually lowered. Then, the assembling pins 13 are fitted into the holes 13. Next, using a solvent, a film 14 interposed between the substrate B and the assembling pins 13 is formed.
Is removed to separate the assembling pins 13 from the substrate B. Thus, the reason why the solvent for removing the film 9 and the film 14 is different is that only the assembling pins 13 are separated from the substrate B.

【0016】なお、基板Bの位置決めのために、複数の
クランプピン15が使用される。クランプピン15は、
簡略化して図示されているが、おねじが切られている。
第1の基板Aと基板Bの互いに対応し合う位置には、ク
ランプピン15の螺入可能なねじ穴が形成されており、
クランプピン15を通した基板Bを、固定されている第
1の基板Aに対向させ、基板Bから突き出しているクラ
ンプピン15を第1の基板Aのねじ穴に通すことで位置
合わせを行う。更に、クランプピン15を回転させて第
1の基板Aと基板Bとの間に所定の締め付け力を与え、
きつめの穴12にアセンブルピン13を嵌め込む。次
に、溶剤により基板Bの膜14を除去することでアセン
ブルピン13を基板Bから分離する。このようにして得
られた第1の基板A上の底部ケーシング10を図3に示
す。
A plurality of clamp pins 15 are used for positioning the substrate B. The clamp pin 15
Although shown in a simplified manner, the threads are cut off.
Screw holes into which the clamp pins 15 can be screwed are formed at positions corresponding to each other on the first substrate A and the substrate B,
The substrate B passing through the clamp pins 15 is opposed to the fixed first substrate A, and the positioning is performed by passing the clamp pins 15 protruding from the substrate B through the screw holes of the first substrate A. Further, a predetermined tightening force is applied between the first substrate A and the substrate B by rotating the clamp pin 15,
The assembling pin 13 is fitted into the tight hole 12. Next, the assembly pins 13 are separated from the substrate B by removing the film 14 of the substrate B with a solvent. FIG. 3 shows the bottom casing 10 on the first substrate A thus obtained.

【0017】次に、図4に示すように、後述する製造工
程により膜14と同じ材料による膜16を介して中部ケ
ーシング20とギア30とを一体形成した第2の基板C
を用意する。中部ケーシング20は、底部ケーシング1
0の筒状部と同じ内径及び外径を持ち、その上下にはそ
れぞれアセンブルピン嵌入用の穴22を4個設けてい
る。一方、ギア30は、歯車部31と底部ケーシング1
0の中央の軸受け用の孔11に嵌入可能な軸部32とか
ら成る。中部ケーシング20とギア30は第2層のマイ
クロパーツとなる。
Next, as shown in FIG. 4, a second substrate C in which the middle casing 20 and the gear 30 are integrally formed through a film 16 made of the same material as the film 14 in a manufacturing process described later.
Prepare The middle casing 20 includes the bottom casing 1.
0 has the same inner diameter and outer diameter as the cylindrical portion, and four upper and lower holes 22 for assembling pin fitting are provided. On the other hand, the gear 30 is composed of the gear portion 31 and the bottom casing 1.
And a shaft portion 32 that can be inserted into the center bearing hole 11 of the shaft 0. The middle casing 20 and the gear 30 form the second layer of microparts.

【0018】図5において、第2の基板Cを下向きにし
て、図2と同様の方法でクランプピン15を用いて位置
決めを行い、軸部32を軸受け用の孔11に嵌入させる
と共に、アセンブルピン13を中部ケーシング20の下
側の穴22に嵌入させて締め付け力を与え、溶剤により
膜16を除去する。
In FIG. 5, the second substrate C is turned downward, the positioning is performed using the clamp pins 15 in the same manner as in FIG. 2, the shaft portion 32 is fitted into the bearing hole 11, and the assembling pins are formed. 13 is fitted into the lower hole 22 of the middle casing 20 to provide a tightening force, and the film 16 is removed by a solvent.

【0019】図6は、図5の工程を経て得られた中間物
の断面図及び平面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view and a plan view of the intermediate obtained through the process of FIG.

【0020】図7を参照して、図2と同様に、中部ケー
シング20の上側に形成されたアセンブルピン嵌入用の
穴22に対応する箇所にアセンブルピン41を膜14と
同材料の膜17を介して4本立設した別の基板Dを用意
する。そして、クランプピン15を用いて穴22にアセ
ンブルピン41を嵌め込む。次に、溶剤により基板Dの
膜17を除去することでアセンブルピン41を基板Dか
ら分離する。このようにして得られた第1の基板A上の
底部ケーシング10、中部ケーシング20、及びギア3
0の組立体を図8に示す。
Referring to FIG. 7, as in FIG. 2, assembling pins 41 are formed on a portion corresponding to assembling pin fitting holes 22 formed on the upper side of middle casing 20, and film 17 of the same material as film 14 is formed. Then, another substrate D, which is erected four times, is prepared. Then, the assembling pins 41 are fitted into the holes 22 using the clamp pins 15. Next, the assembling pins 41 are separated from the substrate D by removing the film 17 of the substrate D with a solvent. The bottom casing 10, the middle casing 20, and the gear 3 on the first substrate A thus obtained.
0 is shown in FIG.

【0021】図9を参照して、今度は、後述する製造工
程により膜14と同じ材料による膜18を介して第3層
のマイクロパーツとしての上部ケーシング50を形成し
た第3の基板Eを用意する。上部ケーシング50は、有
底筒状体で、その筒状部分の下側にはアセンブルピン4
1嵌入用の穴51を4個有する。第3の基板Eを下向き
にして、図5と同様の方法でクランプピン15を用いて
位置決めを行い、アセンブルピン41を上部ケーシング
50の筒状部分の穴51に嵌入させて締め付け力を与
え、溶剤により膜18を除去する。
Referring to FIG. 9, a third substrate E on which an upper casing 50 as a third-layer micropart is formed through a film 18 made of the same material as the film 14 by a manufacturing process described later. I do. The upper casing 50 is a cylindrical body having a bottom, and an assembling pin 4 is provided below the cylindrical portion.
It has four holes 51 for one fitting. With the third substrate E facing downward, positioning is performed using the clamp pins 15 in the same manner as in FIG. 5, the assembling pins 41 are fitted into the holes 51 of the cylindrical portion of the upper casing 50, and a tightening force is applied. The film 18 is removed with a solvent.

【0022】このようにして、図10に示すように、底
部ケーシング10、中部ケーシング20、上部ケーシン
グ50がそれぞれ、複数のアセンブルピン13と41に
より一体的に組み合わされ、その内部には軸部32が底
部ケーシング10の軸受け用の穴11に嵌入された状態
でギア30が収容されたギアとケーシングとから成るマ
イクロマシンが得られる。
In this manner, as shown in FIG. 10, the bottom casing 10, the middle casing 20, and the upper casing 50 are integrally combined by the plurality of assembling pins 13 and 41, respectively, and the shaft 32 Is fitted in the bearing hole 11 of the bottom casing 10 to obtain a micromachine comprising a gear in which the gear 30 is accommodated and the casing.

【0023】上記の説明から明らかなように、本発明
は、2枚以上の基板をマイクロマシン製造工程におい
て、対向して向かい合わせ、基板単位で位置決めを行
い、アセンブルすることを特徴としている。従来技術に
おいては、マイクロパーツを個別に基板に形成してから
外し、それらを個別にマニュアルで組み上げるという手
法であるので量産に向かない。これに対し、本発明では
基板単位の位置決めによるアセンブリングを工程内に組
み込むことによって量産を可能にしている。
As is apparent from the above description, the present invention is characterized in that two or more substrates are opposed to each other, positioned in units of substrates, and assembled in a micromachine manufacturing process. The prior art is not suitable for mass production because it is a method in which micro parts are individually formed on a substrate and then removed and individually assembled manually. On the other hand, in the present invention, mass production is made possible by incorporating assembling by positioning in units of substrates into a process.

【0024】次に、上記の各工程におけるマイクロパー
ツの製造工程を説明する。はじめに、図11を参照し
て、図1で説明した基板Aに底部ケーシング10を形成
する工程について説明する。底部ケーシング10は、最
初に有底筒状部の底板部分10−1が形成され、その上
に筒状部分10−2が形成される。底板部分10−1
は、中心に軸受け用の穴11を有し、筒状部分10−2
は、90度の角度間隔をおいて4個のアセンブルピン1
3用の穴12を有する。なお、本形態におけるすべての
基板の材料には、金、チタニウム、ベリリウム等が使用
される。また、膜9としては、例えばポリシリコン膜
が、その溶剤としてはKOHが使用され、膜16、1
7、18としてはSiO2 膜が、その溶剤としてはHF
が使用される。
Next, the steps of manufacturing the microparts in each of the above steps will be described. First, a step of forming the bottom casing 10 on the substrate A described in FIG. 1 will be described with reference to FIG. In the bottom casing 10, a bottom plate portion 10-1 of a bottomed tubular portion is formed first, and a tubular portion 10-2 is formed thereon. Bottom plate part 10-1
Has a hole 11 for a bearing at the center, and has a cylindrical portion 10-2.
Are four assembling pins 1 at 90 degree intervals.
It has three holes 12. Note that gold, titanium, beryllium, or the like is used as a material for all the substrates in this embodiment. For example, a polysilicon film is used as the film 9, and KOH is used as a solvent for the film 9.
An SiO 2 film is used as 7 and 18, and HF is used as the solvent.
Is used.

【0025】図11(a)においては、基板A上に膜9
が形成される。図11(b)では、膜9上にレジスト材
R1が塗布される。そして、有底筒状部の底板部分10
−1に対応する透過パターンを持つマスクM1を通して
露光を行う。更に、露光された領域のレジスト材を除去
し、図11(c)に示すように、除去された領域に電鋳
等の方法で底板部分10−1を形成する。その後、レジ
スト材R1を除去すると、図11(d)に示すような底
板部分10−1を形成することができる。
In FIG. 11A, a film 9 is formed on a substrate A.
Is formed. In FIG. 11B, a resist material R1 is applied on the film 9. And the bottom plate portion 10 of the bottomed cylindrical portion
Exposure is performed through a mask M1 having a transmission pattern corresponding to -1. Further, the resist material in the exposed area is removed, and as shown in FIG. 11C, a bottom plate portion 10-1 is formed in the removed area by a method such as electroforming. Thereafter, when the resist material R1 is removed, a bottom plate portion 10-1 as shown in FIG. 11D can be formed.

【0026】次に、図11(e)では、膜9及び底板部
分10−1上にレジスト材R2が塗布され、有底筒状部
の筒状部分に対応する透過パターンを持つマスクM2を
通して露光を行う。更に、露光された領域のレジスト材
を除去し、図11(f)に示すように、除去された領
域、すなわち底板部分10−1の周縁部上に電鋳等の方
法で穴12を有する筒状部分10−2を形成する。その
後、レジスト材R2を除去すると、図11(g)に示す
ように、底板部分10−1の上に筒状部分10−2が一
体化された底部ケーシング10を形成することができ
る。なお、図11(e)では、便宜上、穴12を形成す
るための遮光部のみを有するマスクと筒状部分10−2
用の透過部を持つマスクとをマスクM2で代表的に示し
ている。
Next, in FIG. 11E, a resist material R2 is applied on the film 9 and the bottom plate portion 10-1 and is exposed through a mask M2 having a transmission pattern corresponding to the cylindrical portion of the bottomed cylindrical portion. I do. Further, the resist material in the exposed area is removed, and as shown in FIG. 11 (f), a cylinder having a hole 12 by a method such as electroforming on the removed area, that is, on the periphery of the bottom plate portion 10-1. Form the portion 10-2. After that, when the resist material R2 is removed, as shown in FIG. 11G, the bottom casing 10 in which the cylindrical portion 10-2 is integrated on the bottom plate portion 10-1 can be formed. In FIG. 11E, for convenience, a mask having only a light-shielding portion for forming the hole 12 and the cylindrical portion 10-2 are shown.
And a mask having a transparent portion for use as a mask M2.

【0027】図12は、図2における4本のアセンブル
ピン13を立設した基板Bの製造過程を示している。図
12(a)においては、基板B上に膜14が形成され
る。次に、図12(b)において、膜14の上に4本の
アセンブルピン13が接着等により立設される。この場
合、アセンブルピン13の材料としては、金属が好まし
い。勿論、アセンブルピン13は、図11で説明したの
と同様の方法で、電鋳により形成することもできる。
FIG. 12 shows a manufacturing process of the substrate B on which the four assembling pins 13 shown in FIG. 2 are erected. In FIG. 12A, a film 14 is formed on a substrate B. Next, in FIG. 12B, four assembling pins 13 are erected on the film 14 by bonding or the like. In this case, the material of the assembling pin 13 is preferably a metal. Of course, the assembling pins 13 can also be formed by electroforming in the same manner as described with reference to FIG.

【0028】図13を参照して、図4で説明した中部ケ
ーシング20とギア30を一体形成した基板Cの製造工
程について説明する。図13(a)においては、基板C
上に膜16が形成される。図13(b)においては、図
11(b)、(c)、(d)で説明したのと同様の方法
で、下側の穴22の深さに対応する高さまでの中部ケー
シング20の一部20−1と、同じ高さまでの歯車部3
1の一部31−1が形成される。
With reference to FIG. 13, a description will be given of a manufacturing process of the substrate C in which the middle casing 20 and the gear 30 described in FIG. 4 are integrally formed. In FIG. 13A, the substrate C
A film 16 is formed thereon. In FIG. 13B, in the same manner as described with reference to FIGS. 11B, 11C, and 11D, one part of the middle casing 20 up to the height corresponding to the depth of the lower hole 22 is shown. Gear section 3 up to the same height as section 20-1
One part 31-1 is formed.

【0029】次に、図13(c)においては、同様の方
法で歯車部31の一部31−1の上に、歯車部31の残
りの部分31−2が形成され、中部ケーシング20の一
部20−1の上にも同じ高さまで第2の部分20−2が
形成される。
Next, in FIG. 13 (c), the remaining portion 31-2 of the gear portion 31 is formed on the portion 31-1 of the gear portion 31 by the same method. The second portion 20-2 is also formed on the portion 20-1 to the same height.

【0030】更に、図13(d)においては、中部ケー
シング20の第2の部分20−2の上に、中部ケーシン
グ20の残りの部分20−3が形成され、同じ高さまで
ギア30の軸部32の一部32−1が形成される。
Further, in FIG. 13D, the remaining portion 20-3 of the middle casing 20 is formed on the second portion 20-2 of the middle casing 20, and the shaft portion of the gear 30 reaches the same height. A part 32-1 of 32 is formed.

【0031】図13(e)においては、軸部32の一部
32−1の上に残りの部分32−2が形成される。
In FIG. 13E, the remaining portion 32-2 is formed on the portion 32-1 of the shaft portion 32.

【0032】図14を参照して、図9で説明した基板E
に上部ケーシング50を形成する工程について説明す
る。上部ケーシング50は、底部ケーシング10におけ
る軸受け用の穴11を形成する必要が無い点を除いて、
底部ケーシング10とまったく同様の方法で形成するこ
とができる。すなわち、最初に有底筒状部の底板部分5
0−1が形成され、その上に筒状部分50−2が形成さ
れる。筒状部分50−2は、90度の角度間隔をおいて
4個のアセンブルピン41用の穴51を有する。
Referring to FIG. 14, substrate E described with reference to FIG.
Next, a process of forming the upper casing 50 will be described. The upper casing 50 does not need to form the bearing hole 11 in the bottom casing 10 except that
It can be formed in exactly the same way as the bottom casing 10. That is, first, the bottom plate portion 5 of the bottomed cylindrical portion
0-1 is formed, and a cylindrical portion 50-2 is formed thereon. The cylindrical portion 50-2 has four holes 51 for the assembling pins 41 at an angular interval of 90 degrees.

【0033】図14(a)においては、基板E上に膜1
8が形成され、図14(b)においては、底板部分50
−1が形成される。続いて、底板部分50−1の周縁部
上に穴12を有する筒状部分50−2が形成される。
In FIG. 14A, a film 1 is formed on a substrate E.
8 is formed, and in FIG.
-1 is formed. Subsequently, a cylindrical portion 50-2 having the hole 12 is formed on the peripheral edge of the bottom plate portion 50-1.

【0034】図15は、図4に示されたマイクロパーツ
形成工程の別の例を示した図である。この例は、中部ケ
ーシング20の上端とギア30の上端との間に段差Sが
ある場合である。このようなギア30を形成するために
は、図13で説明した工程において、歯車部31と基板
Cとの間に膜14よりも厚い膜14´を介在させること
により段違いのマイクロパーツをアセンブルすることが
できる。
FIG. 15 shows another example of the micropart forming step shown in FIG. In this example, there is a step S between the upper end of the middle casing 20 and the upper end of the gear 30. In order to form such a gear 30, in the process described with reference to FIG. 13, the stepped microparts are assembled by interposing a film 14 'thicker than the film 14 between the gear portion 31 and the substrate C. be able to.

【0035】図16は、前述したマイクロマシンを複数
個同時に製造する場合の例を概略的に示している。例え
ば図1〜図6までの工程において、基板A、基板Cにそ
れぞれ前述したマイクロパーツを複数個(図16では、
領域P、P´にそれぞれ1個で合計16個)ずつ形成す
ることにより、前記複数個に等しい数のマイクロマシン
を同時に製造可能となることは明らかである。
FIG. 16 schematically shows an example in which a plurality of the aforementioned micromachines are manufactured simultaneously. For example, in the steps of FIGS. 1 to 6, a plurality of microparts described above are respectively provided on the substrate A and the substrate C (in FIG. 16,
Obviously, by forming one each in the regions P and P '(16 in total), it is possible to simultaneously manufacture the same number of micromachines as the plurality.

【0036】また、上記の説明では、2つのマイクロパ
ーツを突き合わせて接合するためにアセンブルピンを用
いているが、他の接合方式、例えば周知のろう接や陽極
接合を用いることもできる。例えば、図1〜図6までの
工程において、陽極接合を行う場合には、アセンブルピ
ン用の穴の形成を省略すると共に、図2、図3の工程を
省略し、図1から直接図5の状態のように、基板Cの位
置決めを行って陽極接合を行うことができる。
In the above description, assemble pins are used to join two microparts by abutting each other. However, other joining methods, for example, well-known soldering and anodic joining can also be used. For example, when performing anodic bonding in the steps of FIGS. 1 to 6, the formation of holes for assembling pins is omitted, and the steps of FIGS. 2 and 3 are omitted. As in the state, the anodic bonding can be performed by positioning the substrate C.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明においては、2枚以上の基板をマ
イクロマシン製造工程において、対向して向かい合わ
せ、基板単位で位置決めを行い、アセンブルするので、
基板単位の位置決めによるアセンブリングを工程内に組
み込むことにより量産が可能となる。しかも、三次元的
な構造を有するマイクロマシンであってもアセンブリン
グに長時間を必要としない。
According to the present invention, two or more substrates are opposed to each other in the micro-machine manufacturing process, are positioned in units of substrates, and are assembled.
The mass production becomes possible by incorporating the assembly by positioning in the unit of the substrate into the process. Moreover, even a micromachine having a three-dimensional structure does not require a long time for assembly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるマイクロマシンの製造方法におけ
る底部ケーシングの準備工程を説明するための図で、図
(a)は縦断面図、図(b)は平面図である。
FIG. 1 is a view for explaining a step of preparing a bottom casing in a method for manufacturing a micromachine according to the present invention, wherein FIG. 1 (a) is a longitudinal sectional view and FIG. 1 (b) is a plan view.

【図2】図1に示された底部ケーシングにアセンブルピ
ンを組み付ける工程を説明するための縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view for explaining a process of assembling an assembling pin to a bottom casing shown in FIG. 1;

【図3】図2の工程により底部ケーシングにアセンブル
ピンを組み付けた状態を示した縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a state where an assembling pin is assembled to a bottom casing by the process of FIG. 2;

【図4】本発明によるマイクロマシンの製造方法におけ
る中部ケーシング及びギアの準備工程を説明するための
縦断面図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view for explaining a step of preparing a middle casing and a gear in the method for manufacturing a micromachine according to the present invention.

【図5】図3に示された底部ケーシングに図4に示され
た中部ケーシング及びギアを組み付ける工程を説明する
ための縦断面図である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view for explaining a process of assembling the middle casing and the gear shown in FIG. 4 to the bottom casing shown in FIG. 3;

【図6】図2の工程により底部ケーシングに中部ケーシ
ング及びギアを組み付けた状態を示した図であり、図
(a)は縦断面図、図(b)は平面図である。
6 is a view showing a state in which the middle casing and the gear are assembled to the bottom casing by the process of FIG. 2; FIG. 6 (a) is a longitudinal sectional view, and FIG. 6 (b) is a plan view.

【図7】図6に示された中部ケーシングにアセンブルピ
ンを組み付ける工程を説明するための縦断面図である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view for explaining a step of assembling the assembling pins to the middle casing shown in FIG. 6;

【図8】図7の工程により中部ケーシングにアセンブル
ピンを組み付けた状態を示した縦断面図である。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a state where the assembling pins are assembled to the middle casing by the process of FIG. 7;

【図9】図8に示された中部ケーシングに上部ケーシン
グを組み付ける工程を説明するための縦断面図である。
9 is a longitudinal sectional view for explaining a step of assembling the upper casing to the middle casing shown in FIG.

【図10】図9の工程により中部ケーシングに上部ケー
シングを組み付けた状態を示した縦断面図である。
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a state where the upper casing is assembled to the middle casing by the process of FIG. 9;

【図11】図1に示された底部ケーシングの製造工程を
説明するための縦断面図である。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view for explaining a manufacturing process of the bottom casing shown in FIG. 1;

【図12】図2に示されたアセンブルピンの設置工程を
説明するための縦断面図である。
FIG. 12 is a longitudinal sectional view for explaining an assembling pin installation process shown in FIG. 2;

【図13】図4に示された中部ケーシングの製造工程を
説明するための縦断面図である。
FIG. 13 is a longitudinal sectional view for explaining a manufacturing process of the middle casing shown in FIG. 4;

【図14】図9に示された上部ケーシングの製造工程を
説明するための縦断面図である。
FIG. 14 is a longitudinal sectional view for explaining a manufacturing process of the upper casing shown in FIG. 9;

【図15】図6に示される中部ケーシングの上端とギア
の上端との間に段差がある場合のアセンブリング工程を
説明するための縦断面図である。
FIG. 15 is a longitudinal sectional view for explaining an assembling process in a case where there is a step between the upper end of the middle casing and the upper end of the gear shown in FIG. 6;

【図16】複数のマイクロマシンを同時に複数個製造す
る場合の方法を概略的に示した図である。
FIG. 16 is a view schematically showing a method for simultaneously manufacturing a plurality of micromachines.

【図17】従来のマイクロマシンの製造方法を説明する
ための斜視図である。
FIG. 17 is a perspective view for explaining a conventional method for manufacturing a micromachine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 底部ケーシング 11 軸受け用の穴 12、22、51 アセンブルピン用の穴 13、41 アセンブルピン 14、16、17、18 膜 15 クランプピン 20 中部ケーシング 30 ギア 31 歯車部 32 軸部 50 上部ケーシング DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Bottom casing 11 Bearing hole 12, 22, 51 Hole for assembling pin 13, 41 Assembling pin 14, 16, 17, 18 Membrane 15 Clamp pin 20 Middle casing 30 Gear 31 Gear part 32 Shaft part 50 Upper casing

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マイクロマシンをその高さ方向に関して
フォトリソグラフィ技術により製造可能な第1層〜第N
層のマイクロパーツに分解し、分解されたそれぞれのマ
イクロパーツをフォトリソグラフィ技術により第1〜第
Nの基板上に形成し、前記第1層のマイクロパーツを持
つ基板と、第2層のマイクロパーツを持つ基板とを互い
に対向させて前記第1層のマイクロパーツと前記第2層
のマイクロパーツを突き合わせ接合し、この突き合わせ
接合を前記第N層のマイクロパーツが第(N−1)層の
マイクロパーツに突き合わされるまで繰り返すことによ
りマイクロマシンを製造する方法であって、 第2層以降のマイクロパーツについては溶剤により除去
可能な第1の膜を介して基板上に形成することにより、
突き合わせ後の前記基板からの分離を前記溶剤による前
記第1の膜の除去工程を実行して行うようにしたことを
特徴とするマイクロマシンの製造方法。
1. A first layer to an N-th layer capable of manufacturing a micromachine in a height direction by a photolithography technique.
The microparts of the first layer are formed on the first to Nth substrates by a photolithography technique, and the microparts of the second layer and the microparts of the second layer are formed. The first layer of microparts and the second layer of microparts are butt-joined to each other with the substrates having the microstructures facing each other. It is a method of manufacturing a micro machine by repeating until it is abutted against a part, wherein the micro parts of the second layer and thereafter are formed on a substrate via a first film that can be removed by a solvent,
A method for manufacturing a micromachine, wherein the separation from the substrate after the butting is performed by executing a step of removing the first film with the solvent.
【請求項2】 請求項1記載のマイクロマシンの製造方
法において、前記第1層のマイクロパーツについては、
前記溶剤とは異なる溶剤により除去可能な第2の膜を介
して前記第1の基板上に形成することにより、前記第1
層から前記第N層のすべてのマイクロパーツの組合わせ
後に前記異なる溶剤により前記第1の基板からの分離を
行うことを特徴とするマイクロマシンの製造方法。
2. The method for manufacturing a micro machine according to claim 1, wherein the micro parts of the first layer are:
By forming on the first substrate via a second film removable by a solvent different from the solvent,
A method for manufacturing a micromachine, comprising: separating the first substrate from the first substrate with the different solvent after combining all the microparts of the layer from the Nth layer.
【請求項3】 請求項2記載のマイクロマシンの製造方
法において、 互いに突き合わされる層のマイクロパーツにおける対向
箇所にはそれぞれ、前記フォトリソグラフィ技術による
形成工程においてアセンブルピンの挿通可能な穴を少な
くとも1つ設け、 前記アセンブルピンを、互いに突き合わされるマイクロ
パーツの一方の前記穴に装着しておくことにより、該ア
センブルピンによって突き合わされた2つの層のマイク
ロパーツの接合を行うことを特徴とするマイクロマシン
の製造方法。
3. The method for manufacturing a micromachine according to claim 2, wherein at least one hole through which the assembling pin can be inserted in the forming step by the photolithography technique is provided at each of the opposing portions of the microparts of the layers that abut each other. The micro machine according to claim 1, wherein the assembling pins are attached to one of the holes of the microparts that are abutted with each other, thereby joining the two parts of the microparts abutted by the assembling pins. Production method.
【請求項4】 請求項3記載のマイクロマシンの製造方
法において、前記アセンブルピンをあらかじめ別の基板
に前記溶剤により除去可能な膜を介して立設しておき、
該別の基板を前記穴を持つ前記マイクロパーツに付き合
わせることにより、前記マイクロパーツにおける前記穴
への前記アセンブルピンの装着を行い、該装着後に前記
溶剤により前記アセンブルピンを前記別の基板から分離
することを特徴とするマイクロマシンの製造方法。
4. The method for manufacturing a micromachine according to claim 3, wherein the assembling pins are erected on another substrate in advance via a film removable by the solvent.
By attaching the another substrate to the micropart having the hole, mounting of the assembling pin to the hole in the micropart is performed, and after the mounting, the assembling pin is separated from the another substrate by the solvent. A method for manufacturing a micromachine.
【請求項5】 請求項2記載のマイクロマシンの製造方
法において、互いに突き合わされる2つの層のマイクロ
パーツをろう接、あるいは陽極接合により接合すること
を特徴とするマイクロマシンの製造方法。
5. The method for manufacturing a micromachine according to claim 2, wherein the microparts of the two layers abutting each other are joined by brazing or anodic bonding.
【請求項6】 請求項4あるいは5記載のマイクロマシ
ンの製造方法において、互いに突き合わされる2枚の基
板の互いに対向する箇所に貫通孔を設けておき、付き合
わせに際して、これらの貫通孔にクランプピンを挿通す
ることにより位置決めを行うと共に、該クランプピンを
介して突き合わされた2枚の基板上のマイクロパーツ間
に締め力を与えるようにしたことを特徴とするマイクロ
マシンの製造方法。
6. The method for manufacturing a micromachine according to claim 4, wherein through holes are provided at mutually opposing portions of the two substrates abutting each other, and a clamp pin is formed in these through holes at the time of abutting. And a clamping force is applied between the microparts on the two substrates brought into contact with each other through the clamp pins.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載のマイク
ロマシンの製造方法において、前記第1層〜第N層のマ
イクロパーツをそれぞれ、複数個ずつ前記第1〜第Nの
基板に形成することにより、前記複数個に等しい数のマ
イクロマシンを同時に製造可能としたことを特徴とする
マイクロマシンの製造方法。
7. The method for manufacturing a micromachine according to claim 1, wherein a plurality of the micro parts of the first to Nth layers are formed on the first to Nth substrates, respectively. A method of manufacturing a micromachine, wherein a number of micromachines equal to the plurality can be simultaneously manufactured.
JP9210335A 1997-08-05 1997-08-05 Manufacture of micromachine Withdrawn JPH1148342A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9210335A JPH1148342A (en) 1997-08-05 1997-08-05 Manufacture of micromachine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9210335A JPH1148342A (en) 1997-08-05 1997-08-05 Manufacture of micromachine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1148342A true JPH1148342A (en) 1999-02-23

Family

ID=16587716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9210335A Withdrawn JPH1148342A (en) 1997-08-05 1997-08-05 Manufacture of micromachine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1148342A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000202916A (en) * 1999-01-14 2000-07-25 Koji Ikuta Stereo lithographing method and device produced thereby
JP2007517679A (en) * 2004-01-15 2007-07-05 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Micro-electromechanical subassembly with on-chip transfer mechanism
EP2145857A1 (en) * 2008-07-10 2010-01-20 The Swatch Group Research and Development Ltd. Method of manufacturing a micromechanical part
JP2010247329A (en) * 2010-08-03 2010-11-04 Honeywell Internatl Inc Dissolution wafer manufacturing process, and associated microelectromechanical device with supporting substrate having spacing mesa
US20110225801A1 (en) * 2008-11-21 2011-09-22 Nivarox-Far S.A. Method of fabricating a micro-mechanical component
US8398865B2 (en) 2008-07-10 2013-03-19 The Swatch Group Research And Development Ltd Method of manufacturing a micromechanical part

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000202916A (en) * 1999-01-14 2000-07-25 Koji Ikuta Stereo lithographing method and device produced thereby
JP2007517679A (en) * 2004-01-15 2007-07-05 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Micro-electromechanical subassembly with on-chip transfer mechanism
EP2145857A1 (en) * 2008-07-10 2010-01-20 The Swatch Group Research and Development Ltd. Method of manufacturing a micromechanical part
US8354032B2 (en) 2008-07-10 2013-01-15 The Swatch Group Research And Development Ltd Method of manufacturing a micromechanical part
US8398865B2 (en) 2008-07-10 2013-03-19 The Swatch Group Research And Development Ltd Method of manufacturing a micromechanical part
KR101253808B1 (en) 2008-07-10 2013-04-12 더 스와치 그룹 리서치 앤 디벨롭먼트 엘티디 Method of manufacturing a micromechanical part
US20110225801A1 (en) * 2008-11-21 2011-09-22 Nivarox-Far S.A. Method of fabricating a micro-mechanical component
US8661681B2 (en) * 2008-11-21 2014-03-04 Nivarox-Far S.A. Method of fabricating a micro-mechanical component
JP2010247329A (en) * 2010-08-03 2010-11-04 Honeywell Internatl Inc Dissolution wafer manufacturing process, and associated microelectromechanical device with supporting substrate having spacing mesa

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100298033B1 (en) Method of forming microstructures using preformed photoresist sheet
RU2498382C2 (en) Method of making micromechanical component
US5866281A (en) Alignment method for multi-level deep x-ray lithography utilizing alignment holes and posts
JPH0450471B2 (en)
JPH1148342A (en) Manufacture of micromachine
JP2009519175A (en) Assembly of aircraft parts
US20030052703A1 (en) Probe unit and its manufacture
EP1707648B1 (en) Deposition mask.
EP0347238B1 (en) Minutely patterned structure, and method of producing the same
US5925205A (en) Method for manufacturing a nozzle plate
EP1318390B1 (en) Method of manufacturing strain-detecting devices
EP1270504B1 (en) Semiconductor device joint to a wafer
JP3859614B2 (en) SPM sensor and its manufacturing method
DE19602318C1 (en) Method of joining micromechanical wafers e.g. for manufacture of micro-sensors, micro-valves and micro-pumps
JP2003211326A (en) Metallic component manufacturing method and metallic component
JPH11348157A (en) Insert-fitting method to honeycomb sandwich panel
JPH022003A (en) Ink jet recording head
CN220658091U (en) Microporous sheet
JP7349002B2 (en) Method for manufacturing gasket seals from gasket seal assemblies
JPH0810018A (en) Ball chain and its manufacture
JP3065008B2 (en) Printed wiring board and method of manufacturing the same
JP2024093559A (en) Method for manufacturing a film-coated substrate
KR100548821B1 (en) A fabrication method of molds for micro-patterning
JPH04166844A (en) Manufacture of metal mask for screen printing
DE19641272A1 (en) Optoelectronic hybrid components mfg. method for sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20041005